LTE基础原理与关键技术PDF电子书下载

第1章 LTE概述 1

1.1 LTE简介 1

1.1.1 LTE启动背景 1

1.1.2　LTE技术特点 2

1.1.3 LTE标准进展 4

1.1.4　LTE产业进展 6

1.1.5　LTE频谱划分 7

1.1.6　LTE系统架构 9

1.2　LTE基本需求 12

1.3　LTE TDD/FDD协议综述 14

1.3.1　下行传输方案 16

1.3.2　上行传输方案 16

1.3.3　层2技术 17

1.3.4　FDD和TDD的差异 20

1.4　LTE与HSPA、WiMAX对比 21

1.4.1　调制技术 21

1.4.2　ARQ机制 22

1.4.3　资源调度机制 23

1.4.4　网络结构 23

1.5　小结 26

参考文献 27

第2章 LTE物理层协议 28

2.1　物理层概述 28

2.1.1　物理信道和物理信号 28

2.1.2 时隙结构与物理RE 29

2.2　上行物理信道与调制 30

2.2.1　上行物理共享信道 30

2.2.2　上行物理控制信道 31

2.2.3　上行参考信号的产生 35

2.3　下行物理信道与调制 40

2.3.1　下行物理信道的通用结构 40

2.3.2　物理下行共享信道 43

2.3.3　物理多播信道 43

2.3.4　物理广播信道 43

2.3.5　物理控制格式指示信道 43

2.3.6　物理HARQ指示信道 44

2.3.7　物理下行控制信道 46

2.3.8　参考信号的生成 47

2.3.9　同步信号 47

2.4　复用与信道编码 48

2.4.1　通用过程 48

2.4.2　上行传输信道与控制信道 53

2.4.3　下行传输信道与控制信道 55

2.5　物理层过程 58

2.5.1　上行功率控制 58

2.5.2　下行功率分配 59

2.5.3　物理上行共享信道相关过程 60

2.5.4　物理下行共享信道相关过程 61

2.6　物理层测量 67

2.6.1　UE或E-UTRAN测量的控制 67

2.6.2　E-UTRA的测量能力 67

参考文献 69

第3章 LTE中OFDM技术 70

3.1　OFDM基础 70

3.2　LTE中的OFDM 71

3.3　LTE下行性能分析 77

3.3.1　下行抗多径分析 78

3.3.2　下行抗高速移动分析 83

3.3.3　下行固定频偏估计与补偿技术分析 86

3.4　LTE上行性能分析 87

3.4.1　上行发射方式分析 87

3.4.2　上行抗多径干扰分析 89

3.4.3　上行抗高速移动分析 92

3.4.4　上行固定频偏估计与补偿技术分析 93

3.5　LTE中上、下行OFDM技术对比 94

3.6　LTE中OFDM参数选取 98

参考文献 99

第4章　OFDM信道估计 101

4.1　导频图案的选择 102

4.1.1　LTE下行导频图案的选择 104

4.1.2　LTE上行导频图案的选择 109

4.2　导频位置信道估计方法 112

4.2.1　LS算法 113

4.2.2　MMSE算法 113

4.2.3　SVD-MMSE算法 114

4.2.4　基于降噪处理LS信道估计 115

4.3　数据位置信道估计 116

4.3.1　线性插值算法 116

4.3.2　二次多项式插值算法 116

4.3.3　高斯插值算法 117

4.3.4　基于DFT插值算法 117

4.4　不同变换对信道估计性能影响分析 118

4.4.1　基于傅立叶变换的信道估计 118

4.4.2　基于离散余弦变换的信道估计 118

4.4.3　基于变换域处理（transform domain）的信道估计 118

4.4.4　基于小波变换（wavelet transform）的信道估计 119

参考文献 120

第5章 OFDM同步 121

5.1　同步偏差对OFDM信号影响分析 121

5.1.1　频率偏差对OFDM系统的影响 121

5.1.2　定时偏差对OFDM系统的影响 128

5.2　频率同步方法与性能 131

5.2.1　频率偏差估计方法 132

5.2.2　频率偏差补偿方法 133

5.2.3　频率同步算法性能 134

5.3　时间同步方法与性能 135

5.3.1　定时偏差估计方法 135

5.3.2　时间同步算法性能 137

参考文献 138

第6章 LTE系统小区搜索 139

6.1 LTE下行同步序列 139

6.1.1　ZC序列 139

6.1.2　P-SCH序列及映射 140

6.1.3　S-SCH序列及映射 141

6.1.4 S-SCH信号下行发射方案 143

6.2　LTE小区搜索过程及相关同步算法 145

6.2.1　粗时间同步与扇区号匹配 145

6.2.2　小数倍频偏估计与补偿 146

6.2.3　时间精同步 147

6.2.4　帧同步 147

6.3　小区搜索算法性能 147

6.3.1　低通滤波器特性 147

6.3.2　小数倍频偏的均方误差 148

6.3.3　粗同步与精同步性能 148

6.3.4　小区ID搜索性能 150

6.3.5　帧同步性能 150

参考文献 150

第7章　无线信道模型 152

7.1　概述 152

7.1.1　信道建模方式 152

7.1.2　瑞利衰落 153

7.1.3　Jakes模型仿真方法 154

7.2　常规测试信道 156

7.2.1　静态传播条件 156

7.2.2　多径衰落传播条件 156

7.2.3　高速列车条件 157

7.2.4　移动传播条件 158

7.3　SCM信道模型 159

7.3.1　概述 159

7.3.2　环境类型 160

7.3.3　单极化无线信道 162

7.3.4　双极化无线信道 162

7.4　SCM-A～SCM-D信道模型 163

7.4.1 SCM-A 163

7.4.2　SCM-B 164

7.4.3　SCM-C 165

7.4.4　SCM-D 166

7.5　SCME信道模型 168

7.5.1　SCME与SCM信道模型主要差异 168

7.5.2　信道模型参数 168

7.5.3　路损模型 169

7.5.4　LOS参数 169

7.5.5　抽头延迟线模型 169

7.6　ITU信道模型 170

7.6.1　应用场景与配置参数 171

7.6.2　天线特性 173

7.6.3　信道建模 174

7.6.4　路损模型 174

7.6.5　通用（Generic）模型 177

7.6.6　簇延迟线（CDL）模型 181

7.7　WINNER信道模型 187

参考文献 188

第8章 LTE多天线技术 189

8.1　多输入多输出（MIMO）技术原理 189

8.1.1　传统的天线系统 189

8.1.2　多输入多输出系统 191

8.2　LTE上行多天线模式 193

8.2.1　上行接收模式 193

8.2.2　上行MU-MIMO 193

8.3　LTE下行多天线发射模式 194

8.4　LTE下行发射分集 195

8.4.1　二端口发射分集 195

8.4.2　四端口发射分集 197

8.5　LTE下行闭环空间复用 199

8.5.1　预编码（Precoding）原理 199

8.5.2　预编码（Precoding）码本 201

8.6　开环空间复用 202

8.6.1　循环延迟分集原理 202

8.6.2　大循环延迟分集预编码 203

8.7　下行MU-MIMO 204

8.8　下行闭环Rank=1预编码 207

8.9　波束赋形 207

8.9.1　空间相关矩阵计算 207

8.9.2　基于最小均方误差准则的赋形权矢量计算 209

8.9.3　基于最大信噪比（MSNR）准则的赋形权矢量计算 209

8.9.4　基于最大信干噪比（MSINR）准则的赋形权矢量计算 210

8.9.5　基于最强路径准则的赋形权矢量计算 211

8.10　LTE中组网性能仿真评估 211

8.10.1　动态物理层参数提取 212

8.10.2　EESM 213

8.10.3　每载波信噪比计算 213

8.10.4　系统级仿真过程 217

8.10.5　下行系统性能 218

8.10.6　上行系统性能 221

参考文献 223

第9章 LTE主要物理信道性能 224

9.1　上行控制信道 224

9.1.1　1比特ACK/NAK 224

9.1.2　2比特ACK/NAK 225

9.1.3　不同ACK长度性能 227

9.2　上行业务信道 229

9.2.1　Hopping 229

9.2.2　Sounding RS 230

9.3　下行控制信道 238

9.3.1　物理广播信道（PBCH） 238

9.3.2　物理控制格式指示信道（PCFICH） 239

9.3.3　物理下行控制信道（PDCCH） 240

9.3.4　物理HARQ指示信道（PHICH） 244

9.4　下行业务信道 246

9.4.1　PDSCH的发射／接收端处理 246

9.4.2　PDSCH资源分配方式 246

9.4.3　PDSCH性能分析 250

9.5　下行控制信道资源映射图例 253

9.5.1　REG的图例 253

9.5.2　不同天线配置、带宽情况下的REG数目 254

9.5.3　下行控制信道符号的物理资源映射 254

参考文献 258

第10章　LTE随机接入技术 259

10.1　随机接入过程 259

10.1.1　随机接入配置格式 259

10.1.2　随机接入的时域结构 262

10.1.3　随机接入的用户签名序列 263

10.1.4　随机接入的用户消息数据 265

10.1.5　随机接入的流程描述 266

10.2　检测算法 266

10.2.1　随机接入检测原理 266

10.2.2　低速检测原理 268

10.2.3　高速检测原理 268

10.3　随机接入性能 270

10.3.1　多天线虚警概率分析 270

10.3.2　多天线漏警概率分析 272

10.4　干扰分析 274

10.4.1　PRACH收／发结构 274

10.4.2　仿真设置 275

10.4.3　干扰性能仿真 275

参考文献 278

第11章　LTE校正技术 279

11.1　校正的分类 279

11.1.1　生产校正 279

11.1.2　初始化校正 279

11.1.3　在线校正 280

11.2　在线校正原理 282

11.3　在线校正算法与性能仿真 282

11.3.1　参考信号产生及分组映射 283

11.3.2　上行每载波各通道信道估计 284

11.3.3　下行每载波各通道信道估计 285

11.3.4　校正权值计算 285

11.3.5　校正仿真性能 286

参考文献 288

第12章　OFDM峰均比 289

12.1　峰均比产生的原因 289

12.1.1　OFDM系统发送端模型 289

12.1.2　峰均比的定义 290

12.1.3　峰均比对系统的影响 290

12.1.4　OFDM系统内峰值平均功率比的分布 291

12.2　OFDM系统中降低峰均比的几种方法 292

12.2.1　中频削峰 292

12.2.2　基带削峰 294

12.2.3　基带中频联合削峰 300

参考文献 301

第13章 LTE组网技术 303

13.1 LTE同频组网 303

13.1.1　干扰分析 303

13.1.2　业务信道解决方案 304

13.1.3　控制信道解决方案 309

13.2　LTE网络规划 310

13.2.1 LTE网络规模的特点 310

13.2.2　LTE网络规模的估算的概念 311

13.2.3　LTE网络规模的估算的主要工作 311

13.2.4　站型与覆盖面积的关系 311

13.2.5　覆盖估算的流程 312

13.3　LTE链路预算 312

13.3.1　链路预算的定义 312

13.3.2　链路预算关键参数 313

13.4　LTE-TDD组网设备选型 319

13.4.1　室内分布 319

13.4.2 TD-SCDMA与LTE-TDD之间同步／帧同步／对齐的共存分析 320

13.4.3 TD-SCDMA现有技术在LTE-TDD中的应用 321

参考文献 323

第14章 LTE-A技术进展 324

14.1 IMT-A和LTE-A时间计划表 324

14.2 IMT-A和LTE-A需求对比分析 327

14.2.1 IMT-A基本需求 327

14.2.2 LTE-A基本需求 327

14.3 3GPP R8/R9/R10标准进展摘要 328

14.3.1 R8标准进展摘要 329

14.3.2 R9标准进展摘要 329

14.3.3 R10标准进展摘要 331

14.4 3GPP LTE R9技术重点 332

14.4.1 LTE R9物理层技术 332

14.4.2 LTE R9 RAN2/RAN3技术 336

14.5 3GPP LTE-R10物理层重点技术 338

14.5.1 频谱聚合 338

14.5.2 协作MIMO 341

14.5.3 下行MIMO 344

14.5.4 下行参考信号设计 346

14.5.5 中继技术 347

14.5.6 上行技术 348

参考文献 351